检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机应用 2019年第11期39卷 3298-3303页

作者：王鹏吴康阎芳汪克念张啸晨航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学适航学院天津300300 中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

现代安全关键系统的功能实现越来越依赖于软件,这导致软件的安全性对系统安全至关重要,而软件的复杂性使得采用传统安全性分析方法很难捕获组件交互过程带来的危险。为保证安全关键系统的安全性,提出一种基于系统理论过程分析(STPA)的... 详细信息

现代安全关键系统的功能实现越来越依赖于软件,这导致软件的安全性对系统安全至关重要,而软件的复杂性使得采用传统安全性分析方法很难捕获组件交互过程带来的危险。为保证安全关键系统的安全性,提出一种基于系统理论过程分析(STPA)的软件安全性验证方法。在安全控制结构基础上,通过构建带有软件过程模型变量的过程模型,细化分析危险行为发生的系统上下文信息,并以此生成软件安全性需求。然后通过设计起落架控制系统软件,采用模型检验技术对软件进行安全性验证。结果表明,所提方法能够在系统级层面有效识别出软件中潜在的危险控制路径,并可以减少对人工分析的依赖。

关键词：系统理论过程分析方法软件安全形式化模型检验起落架控制软件

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液化天然气动力船航行过程风险动态仿真

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哈尔滨工程大学学报 2020年第12期41卷 1757-1764页

作者：李伟胡甚平陈伟炯陶潇颖田力上海海事大学商船学院上海201306 江苏航运职业技术学院航海系江苏南通226010 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

为研究复杂装备系统液化天然气(LNG)动力船的营运风险演变规律,受限水域船舶航行的过程风险,本文采用系统理论过程分析方法,通过构建船舶系统、LNG燃料系统及燃料使用过程的系统理论事故建模与过程模型,从组件失效、外部环境干扰及组件... 详细信息

为研究复杂装备系统液化天然气(LNG)动力船的营运风险演变规律,受限水域船舶航行的过程风险,本文采用系统理论过程分析方法,通过构建船舶系统、LNG燃料系统及燃料使用过程的系统理论事故建模与过程模型,从组件失效、外部环境干扰及组件交互3个维度分析LNG动力船航行系统的安全性。基于马尔可夫过程假设,采用马尔可夫链与云模型并构的方法,提出LNG动力船受限水域船舶航行的过程风险性态仿真模型。以LNG动力船从长江某锚地航行至指定泊位为例,结合复杂水域船舶航行的场景,对LNG动力船受限水域船舶航行的过程风险进行性态仿真。通过单一环境和真实环境下仿真结果对比分析,验证模型的有效性和灵敏性。仿真结果表明:LNG动力船舶航行过程风险演化呈“浴盆曲线”规律,船舶航行初始和终末时段风险较高,且人因素和外部环境干扰是LNG动力船系统营运过程中风险形成的首要原因。

关键词：水上交通液化天然气动力船系统理论过程分析方法过程风险马尔可夫链云模型性态仿真系统理论事故建模与过程模型风险评估

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基于STPA与模糊BN的新能源汽车安全性分析方法研究

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现代电子技术 2024年第8期47卷 18-24页

作者：张顺周娟中国计量大学质量与安全工程学院浙江杭州310018

随着新能源汽车自动化程度不断提高,各系统之间耦合造成的故障急剧增加,传统的安全分析方法已无法满足当前汽车复杂系统的危险性分析要求。针对新能源汽车突然失控事故存在的高危性、复杂多样的问题,提出一种基于STPA与模糊BN的新能源... 详细信息

随着新能源汽车自动化程度不断提高,各系统之间耦合造成的故障急剧增加,传统的安全分析方法已无法满足当前汽车复杂系统的危险性分析要求。针对新能源汽车突然失控事故存在的高危性、复杂多样的问题,提出一种基于STPA与模糊BN的新能源汽车安全性分析方法。首先,运用系统理论过程分析方法(STPA)分析新能源汽车突然失控事故,得出系统级事故及危险,构建控制反馈回路,并识别不安全控制行为;接着,根据STPA分析结果构建模糊BN,通过GeNIe软件训练数据,可视化模糊BN,得到基本事件的发生概率,并由试验仿真得出蓄电池及储能系统、电机电控和整车控制器的后验概率分别为0.70、0.17和0.16。结果表明,所提方法能有效识别系统潜在危险,发现系统薄弱环节,可为提高系统可靠性提供依据。

关键词：新能源汽车安全性分析系统理论过程分析方法模糊BN 系统级事故不安全控制行为

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基于STPA-BN的船舶航行人为风险因素分析与评估

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船舶工程 2024年第8期46卷 110-116页

作者：崔秀芳曲晓文上海海洋大学工程学院上海201306

人为因素是引发船舶事故的最主要因素之一,为了研究船舶人为风险因素的因果关系,从中国海事局发布的船舶事故报告出发,引入系统理论过程分析-贝叶斯网络(STPA-BN)模型对船舶航行人为风险因素进行分析和评估。采用系统理论过程分析(STPA... 详细信息

人为因素是引发船舶事故的最主要因素之一,为了研究船舶人为风险因素的因果关系,从中国海事局发布的船舶事故报告出发,引入系统理论过程分析-贝叶斯网络(STPA-BN)模型对船舶航行人为风险因素进行分析和评估。采用系统理论过程分析(STPA)方法识别出船舶航行中存在的不安全控制行为,结合事故报告内容提取出12种人为风险因素,利用风险因素的内在因果关系和结构学习功能构建贝叶斯网络拓扑结构;将事故报告量化,并对网络进行参数学习,对模型进行验证。在此基础上,利用贝叶斯网络(BN)的推理功能得到船舶航行中7种突出的人为风险因素和3条事故核心致因链,为保障船舶安全航行与船员培训提供数据支持。

关键词：船舶航行安全人为风险因素系统理论过程分析方法贝叶斯网络船舶事故报告

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车车通信列控系统资源管理单元安全性分析

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都市快轨交通 2022年第2期35卷 143-148页

作者：刘振宇李晶北京城建设计发展集团股份有限公司北京100045

基于车车通信的列控系统在传统车地通信的基础上,引入了车车通信技术,后车与前车实时通信,极大地简化了地面设备,提高了列车运行效率。使用STPA法对该系统的关键设备(资源管理单元)的安全性进行研究。以资源管理单元下发临时限速命令的... 详细信息

基于车车通信的列控系统在传统车地通信的基础上,引入了车车通信技术,后车与前车实时通信,极大地简化了地面设备,提高了列车运行效率。使用STPA法对该系统的关键设备(资源管理单元)的安全性进行研究。以资源管理单元下发临时限速命令的过程为例,识别出过程中的危险行为,找出系统的不安全因素,规划安全性设计需求。通过安全性设计需求条件搭建该场景的时间自动机网络模型,使用UPPAAL对模型进行验证。验证表明STPA方法能够找到列控系统中的控制缺陷,并采用相应的策略,提高系统的安全性,在列控系统的安全性分析中具有较好的适用性。

关键词：轨道交通车车通信系统理论过程分析方法安全性 UPPAAL

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面向人因的船舶极地航行过程安全性分析

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中国安全生产科学技术 2024年第5期20卷 27-34页

作者：陈炎吴建军朱兵孟祥乾上海海事大学商船学院上海201306 中国极地研究中心极地船舶管理中心上海201209

为探究船舶极地航行过程中的人机环系统性影响,从人为因素视角出发,构建极地航行人因分析与分类系统(HFACS-PN),辨识出人-组织因素在浮冰水域船舶航行安全的影响因子;建立适用于极地航行环境的系统理论事故模型与过程(STAMP-PN),并采用... 详细信息

为探究船舶极地航行过程中的人机环系统性影响,从人为因素视角出发,构建极地航行人因分析与分类系统(HFACS-PN),辨识出人-组织因素在浮冰水域船舶航行安全的影响因子;建立适用于极地航行环境的系统理论事故模型与过程(STAMP-PN),并采用系统理论过程分析方法(STPA)分析极地航行过程中不安全控制行为及其反馈信息的突出危险。研究结果表明:冰困事故是由复杂的动态系统过程中不安全的控制反馈行为所导致,船舶资源保障和船员极地航行专业素质安全约束力是事故防控的关键。研究结果揭示人为因素对船舶冰困事故发生及后果严重性的影响机理,对全行业提升船员岗位适任能力和应急响应效能具有重要参考意义。

关键词：极地航行人为因素分析及分类系统系统理论事故模型与过程系统理论过程分析方法船员教育与培养

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空管不安全事件报告机器分析关键方法研究

空管不安全事件报告机器分析关键方法研究

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作者：张聪俊中国民航大学

学位级别：硕士

民航不安全事件报告是记录飞机事故及事故征候等不安全事件信息的重要方式之一,也是发现并纠正目前系统存在缺陷的重要依据之一,然而目前对于民航不安全事件报告信息挖掘的研究却非常少。为了能够更加深入的从民航不安全事件报告中挖掘... 详细信息

民航不安全事件报告是记录飞机事故及事故征候等不安全事件信息的重要方式之一,也是发现并纠正目前系统存在缺陷的重要依据之一,然而目前对于民航不安全事件报告信息挖掘的研究却非常少。为了能够更加深入的从民航不安全事件报告中挖掘安全信息,本文以飞机冲偏出跑道/滑行道场景为例进行研究,以该场景下的民航不安全事件报告为数据源,通过人为差错识别、人为差错量化、主题建模、词向量计算等一系列步骤,开展民航不安全事件报告信息挖掘的研究。首先,以STPA方法与BP神经网络方法为基础,通过应用STPA方法识别该场景中存在的人为差错,构建该场景下的人为差错鱼骨图,将人为差错鱼骨图作为构建BP神经网络的依据,以ASRS系统中该场景下近5年的不安全事件报告作为数据源,经过对该BP神经网络的训练与测试,得出该场景下的BP神经网络模型,对该模型的权值进行计算,得出该场景不同发生阶段与不同人为差错之间的映射关系。其次,以LDA主题模型与Word2Vec词向量模型为基础,通过应用LDA主题模型分析得出该场景下民航不安全事件报告的文档-主题分布与主题-词分布,接着应用Word2Vec词向量模型得出主题与致因因素标签之间的映射关系,从而构建出了文档与致因因素标签之间的映射关系,实现该场景下民航不安全事件报告致因识别的功能。结果表明,以民航不安全事件报告为依据,通过将STPA与BP神经网络方法结合、LDA主题模型与Word2Vec词向量方法结合,可以有效地挖掘民航不安全事件报告中的潜在信息,为民航不安全事件报告的研究提供一种思路。

关键词：民航不安全事件报告系统理论过程分析方法 BP神经网络 LDA主题模型 Word2Vec词向量模型

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基于STPA的IMA平台应用系统的危害分析方法研究

基于STPA的IMA平台应用系统的危害分析方法研究

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作者：让涛南京航空航天大学

学位级别：硕士

综合模块化航空电子(IMA)是航电系统结构发展新的阶段,IMA架构给航电开发带来了更多的灵活性,显著地提升了开发效率。IMA架构一个重要益处就是允许应用系统独立地开发,然后集成到统一的IMA平台之上共享硬件资源。系统开发与安全性评估... 详细信息

综合模块化航空电子(IMA)是航电系统结构发展新的阶段,IMA架构给航电开发带来了更多的灵活性,显著地提升了开发效率。IMA架构一个重要益处就是允许应用系统独立地开发,然后集成到统一的IMA平台之上共享硬件资源。系统开发与安全性评估的隔离,加上不同开发人员对于系统安全性认知的不同使得IMA的安全性分析变得十分复杂。传统的基于事件链模型的危害分析方法将硬件与软件放在一起考虑且主要考虑组件失效,这些传统危害分析方法适用于联合式航电系统,并不适用于IMA这种软件密集型系统。相比于组件失效,IMA中存在大量潜在的危害是由组件交互引起的,目前关于IMA系统安全性的分析与验证的研究较少,且还没有很好地解决这方面的问题。针对这些现有研究中的不足,本文完成了如下主要工作:首先,研究了系统理论事故模型及传统失效事件链模型,并比较了基于系统理论危害分析方法与传统的危害分析方法的区别。将安全性视为一种系统属性,使用基于系统理论的安全性分析方法能够在IMA中发现更多的危害因素。其次,现有系统理论事故模型与过程(STAMP)模型多以自然语言来描述系统模型,模型的准确性容易受到分析人员表述能力的影响。本文采用对象约束语言及UML模型图的方法来对STAMP模型进行严格形式化地描述。最后,本文提出一种分层的IMA平台应用系统安全性分析方法,将IMA应用系统设计中的安全性约束分解到IMA平台组件与应用程序组件之上,为IMA平台设计人员与应用开发人员提供了一个准确的安全性需求;然后提出了一个结合系统理论过程分析(STPA)与模型检测的安全性分析与验证方法,通过实例研究,结果表明系统理论以及STPA方法可以更适用于IMA的安全性分析。

关键词：综合模块化航空电子安全性分析应用程序系统理论过程分析方法安全性验证

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基于STPA的民机电子检查单系统安全性分析方法研究

基于STPA的民机电子检查单系统安全性分析方法研究

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作者：周颖南京航空航天大学

学位级别：硕士

电子检查单系统是用来确保飞行机组人员可以在飞机的任何飞行阶段根据检查单来对飞机进行配置操作,是飞行安全的重要保障。电子检查单系统的安全性关系到整个飞机能否正常飞行,飞行员的程序错误,特别是完成检查单的错误,是造成大量航空... 详细信息

电子检查单系统是用来确保飞行机组人员可以在飞机的任何飞行阶段根据检查单来对飞机进行配置操作,是飞行安全的重要保障。电子检查单系统的安全性关系到整个飞机能否正常飞行,飞行员的程序错误,特别是完成检查单的错误,是造成大量航空事件和事故的原因。所以,近年来电子检查单系统的安全性得到了很高的重视。电子检查单系统的安全需求阶段是整个电子检查单生命过程中最重要的阶段,而影响电子检查单系统安全运行的因素包括:外部系统与电子检查单系统的交互、环境的改变、电子检查单系统内部子系统间复杂的交互等等,这些内外部环境的变化大大增加了对电子检查单系统进行危险分析的难度,给电子检查单系统的安全性分析带来论文极大的挑战,所以这就需要科学有效的危害分析方法来分析安全需求。为此,本文提出了一种形式化的基于系统理论过程分析的方法对电子检查单系统进行安全性分析,并完成了以下工作:首先,针对复杂系统安全性分析的成本与时间效率,本文对比分析了不同的事故模型与危险分析方法,分别对事故模型与分析方法的优缺点进行评估;其次,对系统理论过程分析方法进行改进,用形式化的方法定义系统的分析模型,包括系统危险、不安全控制动作、安全约束等,并且可以根据不安全控制行为自动生成相应的安全约束,再对不安全控制动作产生的根本原因进行分析;最后,将该形式化的分析方法应用到电子检查单系统中,有效地识别了电子检查单系统的危险,构建了电子检查单系统与外部系统以及电子检查单系统内部组件之间的控制结构,辨识出系统的不安全控制行为,从而得到系统的安全约束与需求,并找出系统产生不安全控制行为的根本原因。用电子检查单系统的控制缺陷对其安全需求进行验证,保证了系统需求的一致性与准确性,并将研究结果与其他研究成果进行对比。

关键词：系统理论过程分析方法电子检查单系统安全约束与需求验证

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